GẦN ĐÂY HẢI QUÂN MỸ ĐÃ TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM LOẠI SÚNG ĐƯỜNG RA...

Câu 4. Gần đây hải quân Mỹ đã triển khai thử nghiệm loại súng đường ray điện từ cho phép bắn ra đạn với vận

tốc lớn gấp 10 lần so với các khẩu súng thông thường. Trong bài toán này chúng ta tìm hiểu về nguyên lý hoạt

động của súng đường ray trên cơ sở mô hình

Viên đạn

đơn giản hóa.

Hình 2 là bản vẽ sơ đồ lý tưởng của một súng

2R

Nguồn

a

đường ray. Đường ray dạng hai thanh kim loại

điện

dài hình trụ đặc giống hệt nhau được giữ cố định

và đặt song song với nhau. Đạn pháo làm bằng

L

vật liệu dẫn điện và khi đặt trên ray sẽ nối hai

Hình 2.

đường ray với nhau. Khi có nguồn điện một

chiều cấp cho đường ray, dòng điện một chiều sẽ chạy qua mạch kín tạo bởi hai ray và đạn, lực điện từ sẽ tác

dụng lên đạn và đẩy viên đạn đi ra phía đầu nòng. Gọi R là bán kính của đường ray, L là chiều dài đường ray, a là

khoảng cách giữa hai ray. Bỏ qua điện dung ký sinh gây bởi mạch điện và khoảng cách giữa hai ray là nhỏ so với

chiều dài đường ray.

1. Khi viên đạn đặt trên đường ray và nối nguồn điện, lúc này có dòng điện I ổn định chạy trong mạch. Tính lực

tác dụng lên viên đạn.

2. Ban đầu đạn nằm yên ở phía đầu trái đường ray. Tính vận tốc quả đạn khi nó rời đường ray biết R = 10 cm;

L= 5 m; a = 10 cm; khối lượng viên đạn là m = 10 kg và cường độ dòng điện chạy trên mạch coi là không đổi và

bằng I = 5.10

⁶

A.